支架零件的机械加工工艺规程及此零件铣58两端面工序的铣床夹具设计.docx
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支架零件的机械加工工艺规程及此零件铣58两端面工序的铣床夹具设计
目录
前言------------------------------------------------------------------------2
第一章零件的工艺分析及生产类型的确定-------------3
第二章确定毛坯,绘制毛坯简图---------------------4
第三章确定工艺路线--------------------------------5
第四章加工余量工序尺寸及公差的确定---------------6
第五章切削用量时间定额的计算---------------------7
第六章功率的计算机床的选择切削液的选择----------7
第七章夹具设计------------------------------------7
第八章设计总结------------------------------------9
参考资料--------------------------------------------11
前言
机械工业是一种基本工业形式,对于我们国家来说,它关系到国计民生的方方面面。
近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展,数字化,自动化水平日益提高。
同时由于机械工业的发展,其他各工业部门也向着高深度迈进,机械工业的发展日趋重要。
机械制造过程及检测,检验中,都要使用大量的夹具。
为了达到提高效率,提高加工精度,减少废品,扩大机床的工艺范围,改善操作的劳动条件,如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。
机床夹具是夹具中的一种,将其固定到机床上,可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置,并克服切削力的影响。
使加工顺利进行。
机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。
夹具设计的特点:
1、夹具的设计周期较短,一般不用进行强度和刚度的计算。
2、专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。
3、“确保产品加工质量,提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务,加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度,后者主要用夹具来保证。
4、夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。
设计一个好的夹具可以减少废品率。
因此,夹具设计要保证以下几个条件:
1、夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。
2、保证工件的精度。
3、保证使用方便与安全。
4、正确处理作用力的平衡问题。
5、注意结构的工艺性,便于制造和维修。
注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。
在机械制造中,为了适应新产品的不断发展要求。
因此,夹具的设计过程有朝着下列的发展趋势
1、发展通用夹具的新品种
2、由于机械产品的加工精度日益提高,因此需要发展高精度通用夹具。
3、广泛的采用高效率夹具,可以压缩辅助时间,提高生产效率。
4、发展调整式夹具
5、推广和发展组合夹具及拼拆夹具。
6、加强专用夹具的标准化和规范化。
7、大力推广和使用机械化及自动化夹具。
8、采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。
本设计属于工艺夹具设计范围,机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。
工艺性的好坏,直接影响着零件的加工质量及生产成本,在设计中为了适应中批批量的生产情况,以提高产品的生产效率,在设计中所采用的零件尽量采用标准件,以降低产品的生产费用。
第一章.零件的工艺分析及生产类型的确定
一、零件的分析
(一)零件的作用。
题目给定的是一托架,销孔用于安装定位,其空Φ9固定压紧。
Φ28.5孔用于支撑。
(二)零件的技术要求。
该零件结构简单。
加工时主要注意Φ28.5孔对侧面的垂直度要求。
两侧面自身的粗糙度要求。
支架从零件图上分析,根据“先面后孔”原则,应先铣2个平面
第二章确定毛坯.绘制毛坯简图
一、选择毛坯
“支架”零件材料为HT200灰铸铁,硬度HB170~241,生产类型为中批生产,采用铸造方式制造毛坯。
二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
要确定毛坯的尺寸公差及其机械加工余量,应先确定如下各项因素:
1、公差等级
2、由零件的功能和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。
3、铸件重量
4、件形状复杂系数
5、铸件材质系数
第三章拟订工艺路线
一、定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,甚至会使零件大批量报废,使生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择
按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面为粗基准;若零件上有若干不加工表面时,则应以与加工表面位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准。
)依照此原则,选择上表面作为第一道工序的基准。
(2)精基准的选择
精基准的选择原则主要考虑基准重合问题。
当设计基准与工序基准不重合时,应进行尺寸换算。
二、加工阶段的划分
该零件加工质量要求较高,可以加工划分成表面粗加工,表面精加工和孔加工三个阶段。
三、工序的集中与分散
该零件生产类型为中批生产,而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以可以缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工许多表面,有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
四、工序顺序的安排
1、机械加工工序
(1)遵循“先基准后其它”原则,首先加工精基准---基准A面
(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序
(3)遵循“先面后孔”原则
2、辅助工序
在精加工后,安排去毛刺,清洗和终检工序。
综上所述,该托架加工顺序为――粗加工各个外表面――精加
工外表面――钻孔。
五、确定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是零件的尺寸精度与位置精度等技术要求能够妥善的得到保证。
除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案:
工序1. 粗铣长为58的两端面。
工序2. 半精铣长为58的端面。
工序3. 钻,粗扩,铰Φ28.5的孔。
工序4. 铣Φ28.5下侧面倒角
工序5粗铣高度为20上表面。
工序6粗铣高度为20的下表面。
工序7铣2Φ9的孔。
工序8. 锪Φ14孔。
工序9铣宽18的槽。
工序10.去毛刺。
工序11. 清洗。
工序12. 终检。
第四章加工余量.工序尺寸和公差的确定
一、毛坯余量余工序余量的确定
1、合理确定加工余量,对确保加工质量,提高生产率和降低成本都有重要的意义。
余量确定过小,不能完全切除上道工序留在表面的缺陷和各种误差,也不能补偿本工序加工时工件的装夹误差;余量确定过大,不仅增加了机械加工量降低了生产率,而且浪费原材料和能源,增加刀具等工具消耗,使加工成本升高。
这里采用查表法确定毛坯余量。
“支架”零件材料为HT200灰铸铁,硬度HB170~241,毛坯重量约为840克,生产类型为成批生产,铸造毛坯,3级精度组。
查文献【1】铸件中灰口铸铁毛坯的表面层厚度为1~4mm。
2.确定工序1.铣平面的加工余量
毛坯为实心。
孔内精度要求为IT10。
参考文献【1】确定各工
粗铣L=60mm,加工余量3mm
半精铣L=58,加工余量2mm。
第五章切削用量时间定额的计算
计算工序铣L=58的两平面
查表[1]灰铸铁的切削速度为180~220m/s
刀具选择:
选择圆柱形铣刀,齿数Z=6,铣刀直径40mm。
V=πdn/1000=180V=180m/s
所以n=1422m/min,取n=1400m/min。
由表【14-69】=0.2-0.3mm
f=Z=0.36=1.8mm/r。
=1-3mm,取=2mm。
由表【3-7】知F=10Z
=1.02,=30。
代入数据得F=244.4N。
切入
半精加工时切入
第六章功率的计算机床的选择切削液的选择
切削功率:
P=2.8Zn,代入数据得
P=12.84KW。
机床的选择。
由表【7-14】选择X61型号的机床。
切削液的选择由表【1-95】选择的是干乳,由市场的供应的润滑油供应的种类,选择防锈乳化油,含量2-5%乳化油,95-98%水。
第七章夹具设计
在机械加工中,为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等,首先要将工件固定,使之占有确定的位置,这种装置即为夹具。
它对保证工件的加工质量、提高加工效率、降低生产成本、改善劳动条件、扩大机床使用范围、缩短新产品试制周期等方面有着显著的经济效益。
本题目加工的零件为中批量生产,设计通用夹具即可。
根据任务书说明,设计第1工序:
铣2个平面。
一、问题的提出
本夹具主要用来铣2个平面精度要求不高在本道工序加工时,主要应考虑的问题是如何能保证加工表面的精度要求,同时还应考虑如何可以提高劳动生产率,降低劳动强度,而与其它之间的技术要求不是主要问题。
二、夹具的设计
1、设计夹具的基本要求
1).保证工件的加工精度
专用夹具应有合理的定位方案,标注合理的尺寸公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工要求。
2).提高生产效率
应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具,以缩短辅助时间,提高生产效率。
3).工艺性好
专用夹具的结构应简单合理便于加工装配检验和维修。
专用夹具的制造属于单件生产,当最终精度由调整或修配保证时,夹具应设置调整或修配结构,如设置适当的调整间隙,采用可修磨的垫片等。
4).使用性好
专用夹具的操作应简单省力安全可靠,排屑应方便,必要时可设置排泄结构。
5).经济性好
除考虑专用夹具本身结构简单。
标准化程度高,成本低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
2、对夹具体的要求
1)有适当的精度和尺寸稳定性
夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面,安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面等,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度。
为使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理
2)有足够的强度和刚度
加工过程中,夹具体要求承受较大的切削力和加紧力。
为保证夹具体不产生不容许的变形和振动,夹具体应有足够的强度和刚度。
因此夹具体需有一定的壁厚,铸造和焊接夹具体常设置加强筋,或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体
3)结构工艺性好
夹具体应便于制造装配和检验。
铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台,以减少加工面积。
夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙,一般为4~15㎜。
夹具体结构型式应便于工件的装卸。
4)排屑方面
切屑多时,夹具体上应考虑排屑结构。
确定基准:
基准的选择
由零件可知为了使整个装置简单可选用定位销和平面定位。
在选择压板压紧,来保证2个平面的粗糙度达到规定的要求
3、定位误差的分析
定位元件尺寸及公差的确定。
夹具的主要定位元件是两个定位销的尺寸,所以一定要保证定位销的定位精度。
以达到2平面的规定的尺寸要求。
4、夹具设计及操作的简要说明
如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率和降低生产成本。
尽管采用机动夹紧能提高夹紧速度,提高劳动生产率,故采用了销钉的定位和平面定位选择的定位基准为零件的基准面A。
对精度要求不高。
所以定位的基准面在后面的工序中加工。
保证其铣削面的精度要求。
夹具的装配图及非标准件零件图见零件图。
第八章设计总结
为期三周的机械制造工艺学课程设计即将结束了,三周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这三周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们的毕业设计打下了好的基础。
课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。
因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。
在金工实习时,我们曾经参观过各个工种的加工过程,但由于当时的走马观花,在设计的时候,很多重要信息都已经回忆不起来。
这是给我自己的一个教训:
大学的学习都有一个铺垫过程,任何一个环节都可能在以后得到应用。
可惜,教训来得太迟了。
我希望通过最后这个内容告诫我以后的学弟学妹们,不要忽视学校安排的任何学习内容,不仅要踏踏实实学好课堂知识,对于实习也要提高重视,不要以为时实习是课外内容,它是对课堂所学的一个补充。
最后,衷心的感谢史红老师的精心指导和悉心帮助,使我顺利的完成此次设计。
谢谢!
参考文献:
文献【1】《机械制造工艺设计手册》王邵俊 主编,哈尔滨工业大学出版社出版。
文献【2】《机械制造工艺学课程设计简明手册》华中工学院机械制造工艺教研室编。
文献【3】《机床夹具设计》林文焕 陈本通 编著,国防工业出版社出版。
文献【4】《金属切削机床-夹具设计手册》第2版 浦林祥 主编,机械工业出版社出版。
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- 关 键 词:
- 支架 零件 机械 加工 工艺 规程 58 两端 工序 铣床 夹具 设计